导致生物灭绝的祸首来自天外。是巨大的彗星或是小行星？我们还不能肯定它到底是什么。一个大小约10千米、以每秒几十千米的速度运行的天体，它的动能具有上亿颗氢弹的破坏能力。如果是一颗小行星，它是一块无生命的有陨击坑痕迹的巨石，暗黑且阴险，那么，在它撞击到地球之前是无法看见的；如果是一颗彗星，它是个脏冰球，受到太阳的热而沸腾汽化，会蒸发出气体，那么它会以发亮的彗头和美丽的彗尾炫耀于半个天空，照亮了黑夜从而预示即将发生毁灭之灾，最后当大劫难临近之际，甚至在白天都可看见它。让我们设想它是一颗彗星，不过要记着它也许是颗小行星。在从前，彗星曾被人们错误地解释为灾难的先兆，是饥荒、瘟疫和破坏的预告。虽然没有人目睹6 500万年前的大彗星，但在当时情况下，它的确是个灾难的前兆。
太阳系富含彗星和小行星，有些甚至比在6 500万年前曾接近地球的那一颗还要大。大多数小行星保持在位于火星和木星轨道之间的小行星带中，大多数彗星则在远于冥王星的距离处围绕太阳运转。然而，很偶然地，一颗小行星的运动轨道会因木星的引力拖拉而发生偏离，或者一颗彗星的轨道会被一颗路过的恒星的引力拖曳而改变。少数这类小行星和彗星会转向进入一种与地球轨道相交的轨道上。当这样的一个天体穿越地球的轨道而地球刚好位于两轨道的交点时，该天体就会与地球发生碰撞。这就是每次您看见的一颗流星闪亮划过夜空的情形。这些闪光是由于彗星碎屑或小行星的碎屑在地球大气中因摩擦而燃烧造成的。略大一些的天体，如像拳头大小的，在地球大气中不会完全燃烧净尽，而是缓慢地降落，足以继续撞击到地球的表面上。这些天体便是陨星，它们被陈列在博物馆中，并被对地外岩石感兴趣的地质学家们加以研究。
大撞击也能够发生在太阳系历史的早期。古老的充满累累陨击坑痕迹的月球表面可以证明，大撞击曾是频繁发生的。不过，大撞击在现代却比较稀少，因为在太阳系早期曾是很丰裕的残余物质颗粒已经被大行星扫掠一空。现在能与地球相遇的大彗星和小行星则更为稀少。地球是非常小的目标。为了看看它多么小，不妨在金星是“昏星”的时候，于日落后看看金星。金星的大小和地球相差无几，从我们地球这一距离看去，金星是天空中一个很小的明亮的光点，是个非常难以击中的目标。
这样一来，大彗星和大的小行星很少能进入内太阳系这一事实成了地球的保护伞。击中像我们行星地球这样小的目标似乎是不会成功的，于是我们可以想象一下6 500万年前大彗星在几个世纪或者几千年的期间内反复不断地来到地球近旁的情景。当它围绕太阳运转时，有时远离地球；有时十分接近地球，足以造成夜空中出现的蔚为壮观的天象。在地球史中像这种近距离却未能中鹄的情形必然是经常发生的。不过通常是彗星击中太阳或者击中另外的大行星，或者离开内太阳系。然而在特殊情况下，会有这样一个时刻，那时入侵的彗星穿越地球的轨道，恰巧彗星和地球两个天体都接近轨道的交点。这一次，撞击就难以避免，彗星向北美洲的南部——浅海和海岸平原(现在的墨西哥的尤卡坦半岛)——撞去。
毁坏程度的估量
评估一个即将发生的大撞击是非常困难的，因为这样一类极端事件是远远超出我们的经验范围之外的——对此我们要感到极其庆幸！谁都能够写下来这偶然发生的事件的破坏程度，这一事件是，一个直径大约10千米的天体以大约30千米／秒的速度。猛烈击中地球。但是，这些估量只有当我们试图见识一下或作某种类比以帮助我们理解时才有意义。我们想象一下一个直径有10千米的彗星会是怎样的呢？它的横截面的大小大致和旧金山城的大小相匹敌，如果能够把它轻轻地放到地球表面上，那么它比珠穆朗玛峰还要高，珠穆朗玛峰海拔高度大约只有9千米。它的体积可与整个美国的全部建筑物的体积相比。它是一块巨大的岩石，或是一个巨大的冰球，但尺度之大却并不超出我们的理解力。
它的速度使它成为一件剧烈可怕的武器。据估算，30千米／秒的撞击速度是在高速公路上行驶的汽车所具有速度的1 000倍，是大型喷气客机速度的150倍，比在岩石中传播的地震波速度约快5倍。当以这样高的速度发生一次碰撞时，我们的经验已不中用了。岩石材料失去了我们过去习知的性态，而是产生出一种冲击波，一种出现在岩石中的声震。来自这一碰撞的冲击波挤压和压碎撞击天体和被撞击靶岩是如此强烈，以致冲击波通过之后，未被压碎的岩石四散飞离，或者熔化，或者甚至汽化。岩石在瞬息之间沸腾成蒸气，表明撞击期间发生了非比寻常和极为剧烈的情况。
科学家们立刻要询问：一个飞近的天体的能量有多大？因为能量是自然界通用的用来计量使物体到处运动和引起变化的能力的量。‘对于能量的转移，自然界运行一种自动化的簿记制度，要求飞进来的彗星的动能全部换算成在碰撞时所造成的各种损失的总量。当我们做这种簿记时，我们发现彗星在碰撞前的动能刚好等于百万吨TNT炸药爆炸当量的1亿倍，足以使彗星在大约一秒钟的时间内汽化掉，于短时间内在地面上炸开一个深40千米的大洞，但很快又坍塌为一个直径150—200千米的较浅较广阔的撞击坑。为了得到这一能量量值的感性认识，要记住一枚巨大的氢弹拥有大约百万吨TNT爆炸当量，在冷战高潮时期，全世界的核武库有10 000个这种氢弹。因此，造成白垩纪终结的有1亿个百万吨TNT爆炸当量的彗星，等价于世界上全部核武库的爆炸当量的10 000倍(虽然撞击产生的爆炸并不是核爆炸)。
话题再回到直径有10千米、以30千米／秒的速度飞近地球的彗星上来。我们可以得到这一事件发生会有多么快的感性认识。一个大型客机在大约10千米的高度上飞行，于是可以想象一架飞机很不幸正在飞来的彗星的路上，在顷刻间这架飞机会像一只小虫一样被猛冲过来的天体撞得粉碎。三分之一秒钟过后，携带着不足道的飞机残骸的彗星的前部撞击到地面，产生使人目眩的闪光，并在彗星和地面中引发冲击波。另一个三分之一秒钟后，彗星的后端就穿人地平面以下。在飞机消失之后的一二秒钟，在地面上就会有一个巨型的、在增大着的、炽热的洞穴，以及一个由岩石汽化形成的膨胀着的火球。爆炸而喷射出的岩石残屑则穿过在它们到达地球时的路径周围的大气。在比阅读这句话所用的时间还少的短暂时间里，地球遭受了强烈的损害。
我们对终结白垩纪世界的那次撞击的规模有了一些判断了，现在让我们就所发生的事去看看我们的流行然而并不完善的认识。P4-7
本书通过愉快的、寓教于乐的方式讲述事实，巧妙而具有可读性，让人从世界重要的学术权威那里获得关于死亡的有价值的说明。
——费里斯(Timothy Ferris)《纽约时报书评》
本书是对一种曾经受到嘲弄的理论的一场精彩论证。通过适当拼接恐龙灭亡的拼图，作者兴奋地为最具智慧的读者描绘了整个故事。
——(《书目》(Booklist)
本书文笔清晰、令人愉悦，并通过精彩的插图进行说明，普通读者也适于阅读。
——克拉克(Arthur C.Clark)
《泰晤士高等教育增刊》(Times Higher Education Supplement)
本书叙述关于地球历史上可怕的一天的故事。
我们来到这个世界上时，对我们诞生以前发生的事是一无所知的。随着我们的成长，我们得以知道往昔岁月所发生的事件。从父母和亲戚那里我们听到我们家庭的历史，从书籍中我们读到人类的历’史。但我们生活于其上的行星，往回追溯到人类出现以前，逝去的岁月悠久漫长，既没有目击者，也没有第一手的记载能够告诉我们地球的历史。
然而，对地球的历史我们还是能够知道很多，这是因为在岩石中有着记录。地质学家和古生物学家是研究地球史的专家，他们勘察世界各个遥远地区的岩石，把样品带回到实验室进行分析，从而解读出这些记录。通过观察、测量和解读经历世世代代积存在岩石中的信息，地质学家们和古生物学家们共同编织出地球的历史画卷，一直追溯到46亿年前地球的起源。
地球有着哪种类型的演化史呢？地球的历史是一系列激变、灾变和剧变过程的历史呢，抑或我们这颗行星的历史只是一种平稳的渐进变化过程？早期的大多数地球研究者是灾变论者，但当地质学成为一门成熟科学后，地质学家们发现，地球表面的地貌特征，甚至像阿尔卑斯山和大峡谷这样一些非比寻常的地貌，都能用地球历史上时间跨度极大的缓慢、渐进的变化来很好地说明。地质学家们把他们在岩石记录中所观察到的一切现象用渐变论的观点来作合理的解释，而不去注意过去发生的巨大灾变。
今天，正出现一种较为开放的观点，它兼顾渐进论和灾变论，使两者不再相互排斥。地质学家们后来发现，地球历史上的大多数变化是缓慢和渐进地进行的。但存在一种新的看法，即在少数情况下，地球遭受到巨大的灾变，它彻底改变了随后的一系列事件的过程。
本书介绍地球史学家们如何揭示出地球过去曾经发生一次巨大灾变的证据，它是6 500万年前来自外空的一块巨岩，在墨西哥的尤卡坦半岛上撞出一个巨大的陨星坑，并造成地面环境极度混乱，以致很多种类的动物和植物永久地灭绝了。在这次剧变中，最著名的牺牲品是巨大的食肉恐龙——霸王龙。
这一撞击和它造成的生物灭绝的故事富有戏剧性而令人恐惧。虽然经历6 500万年的漫长过程，它已变得十分久远而淡漠，但堪与这一事件本身的历史价值相比的是，地球史学家们如何发现这一大撞击的岩石记录，并学会解读与说明这一证据的故事本身充满着人文价值。它是几位地质学家对长期认为自己从事的学科是真理这一观点作出挑战的故事，又是其他地质学家坚定地为传统观点辩护的故事，是发生争执和建立友谊的故事，是在遥远地区冒险、在实验室中辛勤测量的故事，是迷茫和发现的故事，是许多国家的科学家为解决一个令人神往的疑谜而共同奋斗的故事。
它也是地质学和其他已经成熟的地球科学怎样因各学科之间的固有特性及其研究内容的复杂性而区分的故事。为了达到了解地球这一中心目标，显然需要推动这些学科从简化的科学向全面的科学发展，这也使这些学科显示出各自的特色。整个20世纪，物理学、化学以及现在的分子生物学在认识自然界方面，通过分析的方法(即把问题还原为它们的基本成分。然后孤立地研究这些基本成分)已经获得巨大的飞跃。到21世纪，科学将开始把各个分科的知识综合在一起，以求得综合地、全面地了解自然界。地球科学天生具有综合性，因而当仁不让地被推上领导这一发展潮流的地位。研究撞击事件和生物灭绝的故事详细地阐明了这一切是怎样发生的。
从首次发现恐龙灭绝时的大撞击证据起，就潜心于这项冒险的研究，这正是我的幸运。在最初的大约10年，许多科学家发现了越来越多的支持那次大撞击的证据，但是寻找那个陨星坑的全部努力都落了空。最后，在1991年，长期寻觅的陨星坑终于被证认出来，它隐匿于尤卡坦半岛的地下。 在我们彻底了解6500万年前的剧烈撞击之前，还有大量的研究尚待进行。但是陨星坑的证认是一个转折点，因而，这是讲述它的发现故事的最佳时机。在这样做的时候，我力图使本书成为对科学有兴趣的所有读者易懂的读物。此外，还增写了大量注释和参考文献，对那些希望更深入地涉猎这些内容的读者，我力图使这些资料成为有用的研究起点。
本书的任何读者将会发觉我受益于许多科学家。他们之中我愿选出路易斯·W·阿尔瓦雷斯(Luis W.Alvarez)、阿萨罗(Frank Asaro)、费希尔(Alfred G.Fischer)、威廉·劳里(William Lowrie)、马勒(Richard A.Muller)、尤金·M·苏梅克(Eugene M.Shoemaker)和斯米特(Jan Smit)以及与我多年共事的复兴地质学研究组的博士后研究人员和学生。
有些人对原稿的批评也使我获益非浅，尤其是米莉·阿尔瓦雷斯(Milly Alvarez)、阿萨罗、克里斯特(Carol Christ)、克拉伊斯(Philippe Claeys)、卡纳(Dan Karner)、萨尔策(Rudy Saltzer)和尤金·苏梅克。最费心力和最详尽的评论来自马勒，他以超出友谊的情谊帮助我改善了本书的结构，润色若干疏忽之处。我的画家朋友佩雷斯(Vincent Perez)细心地讨论了怎样一种剧烈撞击看来会像一头极其不幸的恐龙目击的景象，并为本书画了护封。
同普林斯顿大学出版社合作至感愉快，顾问费希尔和前科学编辑、现畅销书作家特纳(Edward Tenner)几年前就开始同我谈论写作一本书的计划，现任科学编辑雷普切克(Jack Repcheck)最终说服我撰写大撞击的故事，并巧妙地指导这个计划实施。
《霸王龙和陨星坑》的出版要热忱感谢三类人群：第一类是我的科学界同事，全世界范围内在各个方面讨论生物灭绝的科学家们，他们对此作出了我所能想象到的最激动人心的智力探索；其次是加利福尼亚州的公民们，是他们雇请我在他们辉煌的大学里向他们的子女讲授地质学；最后是我的同胞，他们用自己的纳税，通过诸如国家科学基金会和美国国家宇航局这样的机构支持着美国的各项研究计划。我希望他们能从本书讲述的发现故事里得到乐趣。
地球上发生过多次大规模的生物灭绝，它们似乎相当神秘。然而，其中最著名的那一次事件——恐龙灭绝，其起因在最近二三十年终于渐趋明朗。那是6500万年前，一颗彗星或小行星>中向地球，在墨西哥的尤卡坦半岛北海岸撞出一个巨大的陨星坑，同时造成环境剧变，最终致使大批动植物物种完全丧失继续生存的条件。在这场灭顶之灾中，最著名的牺牲品当推身躯庞大、形貌凶猛的霸王龙。
《霸王龙和陨星坑(天体撞击如何导致物种灭绝)》的作者就是揭示这场灾变的关键人物——美国科学院院士沃尔特·阿尔瓦雷斯。《霸王龙和陨星坑(天体撞击如何导致物种灭绝)》之妙不仅在于向读者娓娓道出了恐龙灭绝的案情，而且尤为引人入胜的是，它步步深入地揭示了与此相关的全部科学思想和科学方法，使读者宛如目击这些科学家如何思考问题、发现线索、深入现场、历尽艰辛、终使整个事态真相大白。它是几位地质学家向传统观念挑战的故事，是另一些地质学家坚定地维护传统观念的故事，是发生争执和建立友谊的故事，是在遥远地区冒险、在实验室中辛勤测量的故事，是迷茫和发现的故事，是许多国家的科学家为解决一个令人神往的疑谜而共同奋斗的故事。
《霸王龙和陨星坑(天体撞击如何导致物种灭绝)》叙述关于地球历史上可怕的一天的故事。作者就是揭示这场灾变的关键人物——美国科学院院士沃尔特·阿尔瓦雷斯。本书之妙不仅在于向读者娓娓道出了恐龙灭绝的案情，而且尤为引人入胜的是，它步步深入地揭示了与此相关的全部科学思想和科学方法，使读者宛如目击这些科学家如何思考问题、发现线索、深入现场、历尽艰辛、终使整个事态真相大白。它是几位地质学家向传统观念挑战的故事，是另一些地质学家坚定地维护传统观念的故事，是发生争执和建立友谊的故事，是在遥远地区冒险、在实验室中辛勤测量的故事，是迷茫和发现的故事，是许多国家的科学家为解决一个令人神往的疑谜而共同奋斗的故事。
